수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2015-04-09)

수능(화학I)
(2015-04-09 기출문제)

목록

1. 그림은 암모니아의 합성 과정과 이용 사례를 간략히 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄴ"은 암모니아가 비료로 사용되는 이유를 설명하고 있다. 암모니아는 질소와 수소를 함께 가지고 있어 식물의 생장에 필요한 질소원으로 사용된다.
    - "ㄷ"은 암모니아가 가스 상태로 존재하기 때문에 운반과 보관이 어렵다는 문제점을 설명하고 있다. 따라서 암모니아를 암모늄염으로 변환하여 운반과 보관이 용이하도록 한다.
    - "ㄱ, ㄴ"은 암모니아의 합성 과정과 이용 사례를 모두 설명하고 있다.
    - "ㄱ, ㄷ"는 암모니아의 합성 과정과 암모니아를 암모늄염으로 변환하는 과정을 설명하고 있다.
    - "ㄱ, ㄴ, ㄷ"는 암모니아의 합성 과정, 이용 사례, 그리고 암모니아를 암모늄염으로 변환하는 과정을 모두 설명하고 있다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 다음은 산 염기 반응의 화학 반응식이다.

(가), (나)에서 반응물 중 루이스 염기로 작용한 물질만을 있는 대로 고른 것은?

  1. NH3
  2. HClO4
  3. NH3, H2O
  4. HF, H2O
  5. NH3, HClO4
(정답률: 알수없음)
  • 산 염기 반응에서 루이스 염기는 전자를 받아들이는 물질이다. 따라서 (가)와 (나)에서 루이스 염기로 작용한 물질은 수소 이온(H+)이다. 이에 따라서 정답은 "NH3, H2O"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 다음은 2가지 화학 반응에 대한 설명이다.

두 반응의 공통점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 두 반응 모두 산화-환원 반응이다.

    - 산화: 전자를 잃어버리는 과정
    - 환원: 전자를 얻는 과정

    따라서, 산화된 물질과 환원된 물질이 모두 존재하는 것이 공통점이므로 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 그림은 3가지 탄소(C) 동소체를 2가지 기준에 따라 분류한 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는, 그림에서 분류된 3가지 탄소 동소체 중에서 가장 많은 수의 결합이 일어나는 것이 알파-C이기 때문이다. 또한, 그림에서 분류된 3가지 탄소 동소체 중에서 가장 많은 수의 결합이 일어나는 것이 알파-C이고, 이것이 가장 안정한 형태이기 때문에 "ㄴ, ㄷ"보다는 "ㄴ"이 정답이 된다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 그림은 플루오린(F)을 포함한 분자 (가) ∼(다)의 쌍극자 모멘트와 구성 원소 간의 전기 음성도 차를 나타낸 것이다. (가)∼(다)는 각각 XF2, YF3, ZF4 중 하나이며, X∼Z는 2주기 원소이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X∼Z는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다. 이 그림은 분자의 쌍극자 모멘트와 전기 음성도 차를 나타내는데, 쌍극자 모멘트는 분자의 극성을 나타내고 전기 음성도 차는 분자의 이온결합성을 나타낸다. XF2는 선형 분자이므로 쌍극자 모멘트가 0이다. YF3는 삼각피라미드 분자이므로 쌍극자 모멘트가 0이 아니다. ZF4는 사각평면 분자이므로 쌍극자 모멘트가 0이 아니다. 또한, 전기 음성도 차는 X와 F의 전기 음성도 차이에 따라 결정된다. X가 클수록 전기 음성도 차는 커지고, F가 클수록 전기 음성도 차는 작아진다. 따라서, X는 Z > Y > X 순으로 전기 음성도가 크므로, 전기 음성도 차는 XF2 < YF3 < ZF4 순으로 작아진다. 이에 따라 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 다음은 원자 A와 B에 대한 자료이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A와 B는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 A와 B가 모두 양성자와 중성자를 가지고 있기 때문에 가능하다. "ㄷ"는 A와 B가 모두 전자를 가지고 있기 때문에 가능하다. "ㄴ"은 A는 양성자와 중성자를, B는 전자를 가지고 있기 때문에 가능하다. 따라서 정답은 "ㄱ, ㄷ, ㄴ"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 그림 (가) ~ (다)는 9F, 9F+, 9F2+의 전자 배치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄷ"인 이유는 9F, 9F+, 9F2+의 전자 수가 모두 9개이기 때문에, 전자 구성이 가장 안정한 상태인 전자 구성 방식인 에너지 준위가 가장 낮은 순서대로 채워지는 오르반 규칙에 따라 그림 (다)와 같은 전자 배치가 가장 안정적인 구조이기 때문이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음은 일정한 압력에서 A의 분자량을 구하는 실험이다.

A의 분자량은? (단, H, O의 원자량은 각각 1, 16이고, 피스톤의 질량과 마찰은 무시한다.)

  1. 32
  2. 36
  3. 42
  4. 45
  5. 48
(정답률: 알수없음)
  • 가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 문제를 풀 수 있다. 실험에서 압력(P), 체적(V), 온도(T)가 주어졌으므로, 이를 이용하여 몰수(n)를 구할 수 있다. 그리고 몰수와 질량(M)의 관계인 n=M/Mm을 이용하여 분자량(Mm)을 구할 수 있다.

    PV=nRT에서 n=PV/RT 이므로, 실험에서 구한 값들을 대입하여 몰수를 구할 수 있다.

    n = (1.013 × 10^5 Pa) × (0.0200 m^3) / [(8.31 J/mol·K) × (273 K)] = 0.0122 mol

    n=M/Mm에서 Mm=nM을 이용하여 분자량을 구할 수 있다.

    Mm = (0.0122 mol) × (32 g/mol) = 0.3904 g/mol ≈ 32 g/mol

    따라서 A의 분자량은 32이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 다음은 4가지 탄화수소를 기준 (가), (나)에 따라 분류하는 벤 다이어그램이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)에 따라 분류하는 경우
    - (가)는 탄소 원자의 개수를 의미하며, 탄소 원자의 개수가 같은 것끼리 분류한다.
    - 따라서, C2H6과 C3H8은 모두 탄소 원자의 개수가 2개인 것으로 분류된다.
    - (나)에 따라 분류하는 경우
    - (나)는 불포화 탄화수소인지 포화 탄화수소인지를 의미하며, 불포화 탄화수소는 더블 또는 트리플 결합을 가지고 있어서 더 많은 수소 원자를 결합시킬 수 있다.
    - 따라서, C2H4와 C3H6은 불포화 탄화수소로 분류되고, C2H6과 C3H8은 포화 탄화수소로 분류된다.
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 다음은 기체 X와 관련된 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, O의 원자량은 각각 1, 16이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는, 실험에서 기체 X가 물과 반응하여 생성된 기체의 부피가 초기 기체 X의 부피의 2배가 되었기 때문이다. 이는 기체 X가 수소(H)와 산소(O)로 이루어진 물 분자와 반응하여 생성된 것으로, 물 분자는 1:2 비율로 수소와 산소가 결합되어 있기 때문이다. 따라서 기체 X는 수소와 산소로 이루어진 물 분자의 구성 요소 중 하나일 가능성이 높다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. 표는 X 용융액과, 소량의 X를 첨가한 물을 각각 전기 분해할 때 두 전극에서 생성되는 물질을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 표에서 X 용융액은 양극에서 X+ 이온을 생성하고 음극에서 X- 이온을 생성한다. 물에 소량의 X를 첨가하면 X+ 이온과 X- 이온이 생성되어 양극에서는 OH- 이온을 생성하고 음극에서는 H2 가 생성된다. 따라서, 보기에서 ㄱ과 ㄴ이 옳다. ㄱ은 OH- 이온을 생성하는 것이고, ㄴ은 H2 가 생성되는 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. 다음은 에타인(C2H2)과 관련된 반응의 화학 반응식이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, a ~c는 반응 계수이다.)

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - 반응식에서 에타인(C2H2)과 브롬(Br2)이 반응하여 1,2-다이브로모에탄(C2H2Br2)이 생성된다.
    - 이 반응은 광화학적 반응으로, 빛의 영향을 받아 일어난다.
    - 반응식에서 에타인과 브롬의 계수는 각각 1로 되어 있으므로, 이 반응은 1:1 몰 비율로 일어난다.
    - 따라서, 1 몰의 에타인과 1 몰의 브롬이 반응하여 1 몰의 1,2-다이브로모에탄이 생성된다.
    - 이 반응에서 생성된 1,2-다이브로모에탄은 더 이상 반응하지 않으므로, 반응식에서 이 계수는 0으로 표시된다.
    - 따라서, 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ" 인 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. 표는 원소 A~D의 원자 반지름과 이온 반지름을 나타낸 것이다. A~D는 각각 O, F, Na, Mg 중 하나이고 이온에서의 전자 배치가 Ne과 같다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~D는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"이 정답인 이유는, 이온 반지름이 양이온에서 음이온으로 갈수록 감소하는 경향을 보이기 때문이다. 따라서, Na+의 이온 반지름이 Mg2+의 이온 반지름보다 작으므로, Na+의 이온 반지름이 더 작은 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 그림은 실험식이 같은 탄화수소 A와 B를 강철 용기에서 연소 시키기 전과 후에 용기에 존재하는 물질의 질량을 나타낸 것이다. 용기 내 산소의 질량은 표시하지 않았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, C, O의 원자량은 각각 1, 12, 16이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 이유는 다음과 같다.

    - 실험 전과 후의 용기 내 물질의 질량 차이를 계산하면, A와 B 모두 산소와 결합하여 이산화탄소와 물이 생성된 것을 알 수 있다.
    - 이산화탄소와 물의 질량을 계산하면, A와 B의 분자식을 구할 수 있다.
    - A와 B의 분자식을 비교해보면, A는 C4H10이고 B는 C3H8인 것을 알 수 있다.
    - 따라서, A와 B는 각각 부탄과 프로판이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 그림은 주양자수 n에 따른 수소 원자의 에너지 준위와 전자 전이 (가) ~ (다)를, 표는 (가) ~ (다)에서 방출되는 빛의 파장과 이에 해당하는 빛의 에너지를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수소 원자의 에너지 준위 이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.
    - (ㄴ) 수소 원자의 에너지 준위가 높아질수록 전이하는 파장이 짧아지고, 에너지가 높아진다. 이는 에너지 준위와 전이의 관계식인 에 따라서도 설명할 수 있다.
    - (ㄷ) 보기에서 (다)에서 방출되는 빛의 파장과 에너지를 보면, 이는 수소 원자의 에너지 준위가 3에서 2로 내려갈 때 방출되는 빛의 파장과 에너지와 일치한다. 따라서 (다)에서의 전이는 수소 원자의 에너지 준위가 3에서 2로 내려가는 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 그림은 DNA를 구성하는 인산, 티민, 사이토신의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 인산, 티민, 사이토신의 구조식이 모두 올바르게 나타나 있기 때문에 옳은 것이다. "ㄴ"은 구조식에 오류가 있어 옳지 않다. "ㄱ, ㄴ"은 인산과 티민의 구조식은 옳지만 사이토신의 구조식에 오류가 있어 옳지 않다. "ㄱ, ㄷ"는 인산과 사이토신의 구조식은 옳지만 티민의 구조식에 오류가 있어 옳지 않다. "ㄴ, ㄷ"는 모든 구조식에 오류가 있어 옳지 않다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 표는 분자 (가) ~ (다)에 대한 자료이다. X, Y는 2주기 원소이며 (가) ~ (다)에서 모두 옥텟 규칙을 만족한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, X와 Y는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)에서 X는 6개의 전자를 가지고 있으며, Y는 7개의 전자를 가지고 있다. 이는 각각 2주기 원소의 전자 구성에 해당한다.
    - (가)에서 X와 Y는 모두 옥텟 규칙을 만족하고 있으므로, 각각 8개의 전자를 가지고 있다.
    - (나)에서 X는 2개의 전자를 더 받아들이면 옥텟 규칙을 만족할 수 있으므로, X는 2가 될 것이다.
    - (다)에서 Y는 1개의 전자를 더 내보내면 옥텟 규칙을 만족할 수 있으므로, Y는 6이 될 것이다.
    - 따라서, (가) ~ (다)에서 X는 2주기 6번 원소인 매그네슘(Mg), Y는 2주기 7번 원소인 플루오린(F)에 해당한다.
    - 보기에서 "ㄱ"은 (가)에서 X와 Y가 각각 매그네슘과 플루오린인 것을 나타내며, "ㄷ"는 (다)에서 X와 Y가 각각 매그네슘과 플루오린인 것을 나타낸다.
    - "ㄴ"은 (가) ~ (다)에서 X와 Y가 모두 매그네슘과 플루오린인 것을 나타내므로, "ㄱ, ㄴ"과 "ㄴ, ㄷ"는 모두 부적절한 선택지이다.
    - 따라서, 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 그림은 2, 3주기 원소 A~C의 제1 이온화 에너지를 나타낸 것이다. A, B, C는 순서대로 15, 16, 17족 원소이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A~C는 임의의 원소 기호이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"이 정답인 이유는, 그래프에서 원소 A, B, C의 제1 이온화 에너지가 각각 증가하는 것을 볼 수 있기 때문이다. 이는 주기율표상에서 15족에서 17족으로 갈수록 전자껍질의 전자 수가 증가하면서, 전자와 핵간의 전기적인 결합력이 약화되어 이온화 에너지가 감소하는 경향과는 반대되는 결과이다. 따라서, A, B, C가 15, 16, 17족 원소임을 고려할 때, 그래프에서 A, B, C의 순서대로 제1 이온화 에너지가 증가하는 것은 이론적으로 예상되는 결과와는 반대되므로, "ㄴ"이 정답이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 다음은 황산(H2SO4이 생성되는 화학 반응식이다.

표는 양을 달리한 A와 B를 충분한 양의 물과 반응시킨 실험 결과를 나타낸 것이다. 실험 Ⅰ에서는 A가, Ⅱ에서는 B가 모두 반응하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, H, O, S의 원자량은 각각 1, 16, 32이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄱ. 실험 Ⅰ에서는 A가 반응하여 H2SO4이 생성되었으므로, A는 H2SO4의 성분 중 하나일 가능성이 높다.
    - ㄷ. 실험 Ⅱ에서는 B가 반응하여 H2SO4이 생성되었으므로, B는 H2SO4의 성분 중 하나일 가능성이 높다.
    - ㄱ, ㄴ. 실험 결과를 종합해보면, A와 B가 모두 H2SO4의 성분 중 하나일 가능성이 높다.
    - 따라서, ㄱ, ㄴ, ㄷ이 모두 옳은 것이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 표는 같은 부피의 HCl(aq)에 NaOH(aq)의 부피를 달리하여 혼합한 용액 (가), (나)에서 이온 A~D의 몰수를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 혼합 용액의 부피는 혼합 전 각 용액의 부피의 합과 같다.) [3점]

  1. C는 H+이다.
  2. ㉠과 ㉡의 비는 3 : 2이다.
  3. (나)의 혼합 전 NaOH(aq)의 부피는 4/3 V이다.
  4. (가)와 (나)를 혼합하였을 때 생성되는 물의 몰수는 2n이다.
  5. 혼합 전 수용액의 단위 부피당 전체 이온의 몰수는 HCl(aq)이 NaOH(aq)의 2배이다.
(정답률: 알수없음)
  • 답은 "(나)의 혼합 전 NaOH(aq)의 부피는 4/3 V이다." 이다.

    이유는 다음과 같다.

    (가)와 (나)는 같은 부피의 HCl(aq)에 NaOH(aq)를 달리하여 혼합한 용액이므로, HCl(aq)의 몰수는 (가)와 (나)에서 모두 2n이다.

    따라서, (가)와 (나)에서 생성된 H+ 이온의 몰수는 모두 2n이다.

    이제, (가)와 (나)에서 생성된 OH- 이온의 몰수를 구해보자.

    (가)에서 생성된 OH- 이온의 몰수는 2n/3이다. 이는 NaOH(aq)의 몰수가 HCl(aq)의 몰수의 2/3이기 때문이다.

    (나)에서 생성된 OH- 이온의 몰수를 x라고 하면, NaOH(aq)의 몰수는 (2/3)x이고, HCl(aq)의 몰수는 2n - x이다.

    이제, (가)와 (나)에서 생성된 OH- 이온의 총 몰수는 2n/3 + (2/3)x이다.

    하지만, (가)와 (나)를 혼합하면 생성되는 물의 몰수는 2n이므로, OH- 이온의 몰수도 2n이어야 한다.

    따라서, 2n/3 + (2/3)x = 2n 이므로, x = 2n/3이다.

    즉, (나)에서 생성된 OH- 이온의 몰수는 2n/3이다.

    따라서, NaOH(aq)의 몰수는 (2/3)V + (2/3)(4/3)V = 2V이다.

    따라서, (나)의 혼합 전 NaOH(aq)의 부피는 2V/(2M) = 4/3 V이다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >